芯片設(shè)計(jì)發(fā)展的最新趨勢，似乎已很難像摩爾定律所規(guī)定的那樣：“集成電路上可容納的晶體管數(shù)目大約每隔 18 個(gè)月便會增加一倍，性能也增加一倍。”

但伴隨人工智能技術(shù)的進(jìn)步，人們對于算力的要求越來越高，這種需求的變化是以周或天記的。相較之下，芯片設(shè)計(jì)需要的時(shí)間明顯長得多，這就意味著新微處理器的設(shè)計(jì)速度已不能滿足算法的迭代發(fā)展，這就產(chǎn)生了供需的不匹配。

“從現(xiàn)在的情況看，芯片設(shè)計(jì)需要數(shù)年的時(shí)間，所以我們現(xiàn)在要做的是，為未來 2 到 5 年后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型優(yōu)化芯片。” 來自谷歌的 Azalia Mirhoseini 及她的同事們?nèi)缡钦f。

對此，這個(gè)來自谷歌的團(tuán)隊(duì)提出了一種新方式來加速芯片設(shè)計(jì)過程：利用人工智能加速芯片設(shè)計(jì)，以推動人工智能向更強(qiáng)大的方向發(fā)展。

“我們相信，通過人工智能縮短芯片設(shè)計(jì)周期的方式，可以在硬件和人工智能之間創(chuàng)建一種共生關(guān)系，并進(jìn)一步推動彼此的進(jìn)步，” Mirhoseini 和同事們表示。

芯片設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜而漫長的過程，主要由兩個(gè)主要元素組成：布局和布線，前者指的是使用設(shè)計(jì)軟件繪制出不同元件的位置，后者則是用線將元件虛擬地連接起來。

以芯片布局為例，這項(xiàng)任務(wù)之所以復(fù)雜且耗時(shí)，是因?yàn)樵撨^程涉及到邏輯和內(nèi)存模塊，或者集群設(shè)置要兼顧功耗、性能、面積等，與此同時(shí)還需要遵守布線密度、互連的原則。

在這種情況下，將芯片布局建模為強(qiáng)化學(xué)習(xí)問題，強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)的目標(biāo)是降低功率、改善性能和減少面積。為了找到滿足多個(gè)目標(biāo)的最佳芯片布局，AI 算法將需要考慮許多變量，包括滿足一定的芯片性能，同時(shí)還要避免不必要的復(fù)雜設(shè)計(jì)，否則可能會增加芯片的制造成本。這種平衡是一項(xiàng)耗費(fèi)芯片開發(fā)者智力資源的工作。但現(xiàn)在，谷歌認(rèn)為自己的 AI 已經(jīng)做出了成績。

2020 年 4 月，Mirhoseini 及其團(tuán)隊(duì)發(fā)表了利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)（reinforced learning，RL）實(shí)現(xiàn)自動布局的研究。在設(shè)計(jì)電路布局時(shí)，RL 算法的優(yōu)勢體現(xiàn)在可以使用更少的電線、更有效地利用空間，或者功耗更低。在最初的實(shí)驗(yàn)中，相比人類設(shè)計(jì)師 6 至 8 周內(nèi)找到的解決方案，算法 24 小時(shí)就能實(shí)現(xiàn)，而且算法的設(shè)計(jì)成功減少了芯片所需的總布線，從而提高了效率。

這篇論文的作者、谷歌團(tuán)隊(duì)的高級研究科學(xué)家 Azalia Mirhoseini，因?yàn)樗趯?AI 應(yīng)用于設(shè)計(jì)芯片研究中的成果上，入選 2019 年《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”全球榜單。

2020 年 11 月 19 - 20 日，Azalia Mirhoseini 將以線上的方式參與 EmTech China 2020 全球新興科技峰會，并向我們分享推動下一代芯片設(shè)計(jì)的前沿計(jì)算科技。

作為全球頂級科技商業(yè)雜志《麻省理工科技評論》的著名會議品牌，EmTech 是全球新興科技領(lǐng)域最具影響力的大規(guī)模會議之一。EmTech 全稱是 Emerging Technologies，原意為“新興科技”，從 1999 年至今的超過 20 年間，EmTech 一直延續(xù)著引領(lǐng)全球技術(shù)向前的強(qiáng)大創(chuàng)新基因，從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)，在智慧碰撞的對話與演講中梳理那些最可能改變世界的新興科技。

2020 年 11 月 19 - 20 日，第四屆 EmTech China 全球新興科技峰會將在蘇州中惠鉑爾曼酒店開啟。面對現(xiàn)在這個(gè)充滿不確定性的全球局勢，我們希望通過 EmTech China 2020 為關(guān)心最前沿科技發(fā)展趨勢的觀眾提供一個(gè)近距離接觸全球“最強(qiáng)科技大腦”的絕佳機(jī)遇。

本屆峰會上，我們將圍繞“創(chuàng)新引領(lǐng)未來”、“技術(shù)驅(qū)動下的醫(yī)療生態(tài)”、“生物醫(yī)藥的無限可能”、“互聯(lián)世界”、“人工智能‘新基建’”以及“未來基石” 6 大主題展開，緊扣科技發(fā)展脈搏，正面應(yīng)對全球挑戰(zhàn)，通過三十余位嘉賓的分享，繼續(xù)為大家?guī)碜钋把氐慕庾x。

目前，EmTech China 2020 的嘉賓邀請還在緊鑼密鼓地進(jìn)行中，我們也將會陸續(xù)放出后續(xù)的確認(rèn)嘉賓。

此外，來自中國及全球有潛力改變世界的科研機(jī)構(gòu)、政府、國際組織、企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)高層與科技工作者們也將共同參與到峰會的討論當(dāng)中。

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